高密度钻井液技术的现状与发展趋势

口匿翟盈圈
工程技术
高密度钻有限公 司六普钻井分公 司，江 苏 镇 江 ２ １ ２ ０ ０ ９）
摘 要 ：在 当今 地 质钻探 项 目中，高密度钻 井液的应 用越 来越 多 ， 随着钻 井液 密度 的升 高 ， 所 需要 的技 术 难度 也越 来越 大 。 本 文就 高 密度钻 井液技 术 的研 究现状 以及 应 用 中遇 到 的难 点进行 了分析 ，为钻 井液技 术 的研 究和 使 用提供 了可 以参 考的
一
是 钻 井 液 自身 性 质 的问 题 ：钻 井 高密 度有机 盐钻井 液 ，特别是抗 高 温增稠 液 自身具有一定的流变性和沉降陛，这是 剂和高温高压降滤失剂。 高密 度钻井 液 面临 的第 一大难 题 。由于高 ３ ． ２ 油 基钻井 液 密度钻井液 固相过高 ，解决了钻井液的流 （ １ ）研 制高 性 能 的钻 井液 处 理剂 、 变性 就会增 加其 沉降性 的不稳 定性 。二是 乳化 剂 、增粘剂 以及 降滤失 剂 。 不 同材料对 钻井 液 自身 的抑 制和 污染 ：一 （ ２） 选 择新 的加重 剂 或者 研 制高 性 般 情况下 高密 度钻井 液主要 在较深 的地 层 能 提黏切 剂或 者高软 化点 沥青 ，以提 高钻 中应用 ，受地 下高 温环境 和 自身 固相 含量 井 液 的沉 降稳 定性 。 较 高 的影响 ，膨润 土和润 滑剂 的使用 也存 （ ３ ） 研 制 可 逆乳 化钻 井 液 ，选择 合 在着流 变性 和沉 降性 的矛盾 。膨润土 量 的 适 的乳 化剂 以提 高钻井液 的综 合性 能 。 过多 或 者过 少都 会 影 响钻 井液 的粘稠 度 ， （ ４ ）研究 高 密度 油基 钻 井 液在 高 温 而润 滑剂则 影响着 钻井 液的流 变性 。另外 下 的流变性 和稳 定性 ，并且 建立起 预测模 加重 材料 的使用对 钻井 液 的固相污 染 比较 型 。 液 的抑制性 。 严重 。三是 钻井 液 的维 护 ：对于高 密度钻 ３ － ３ 合 成基钻 井液 三磺钻井液是 ２ Ｏ世 纪 ７ ０年 代 到 ８ Ｏ 井液 来说合 理 的密度 ，良好 的流变 性 、抗 目前 国 内外 在 合 成 基 钻 井 液 方 面 的 年代 中期研 制成 功 的 ，该类 型钻井 液 的应 污染 能力 和润滑 性 ，较强 的抑制性 是其 技 研 究都很 少 ，未来可 以从 以下一 个方 面进 用 降低 了对高温 高压 的滤失 量 ，具有较 好 术 的基本 要求 ，我们 必须严 格控 制加重 材 行 研究 ： 的热稳定 性 。三磺钻 井液 在高温 和高压 的 料 和膨 润土 的含量 ，从而 实现提 高钻井 液 （ １ ） 选 择或者研 制新 型合 成基 材料 ， 情 况下仍 然能 够保持 其 良好 的流 动性 和抗 流变性 和沉 降稳定 性 。 降低合 成基钻 井液 的成本 。 盐 侵能力 ， 并 且具有 良好 的防塌 防卡 ． 陛能 ， ３高密度 钻井 液未来 的发展 趋势 （ ２ ）研制 相应 的乳化 剂 、流 型 调节 是 钙处 理钻井 液无 法 比拟 的优 势 。 高密 度 钻 井 液 技 术 在 国外 的研 究 和 剂和增 黏剂 等 。 聚磺 钻 井 液 是 在 三磺 钻井 液 的基 础 应用 比较成 熟 ，未 来研 究的重 点是 针对异 （ ３ ）研究 合 成基 钻 井液 的 回收 和再 上研制 的 ，具 有 聚合物 和三磺 钻井液 的双 常高 温高压 底层 中应用 的钻井 液技 术 。但 利用 技术 。 重优 点 。它 具有较 强 的抑 制性 ，并且 改善 是在 国 内钻 井液 技术 的研究 与国外 相 比还 结论 了 三磺 钻井 液 在高 温 高压 环 境下 的 性能 ， 有一 定 的差 距 ， 缺乏专 用 的转 敬业处 理剂 。 近 年 来 随 着 钻井 深度 的不 断增 加 ， 是高 密度 钻井液 中最 常用 的一种类 型 。 另 外 国 内主要 进 行 了水基 钻 井 液 的研 究 ， 在 钻井过 程 中经常会 遇到 高温和 高压等 复 两性 离 子 聚磺 泥浆 钻 井液 在 ２ ０ 世 纪 在 油 基和 合成 基 钻井 液 方 面的研 究 较 少 ， 杂 的底层 环境 ，对钻 井液 的要求 也越来 越 ９ ０年代 研 制 成 功 ，其 独 特 的分 子 结 构 能 技 术水平 比较 落后 ，是未来 高密 度钻井 液 高 。在钻井过程中钻井液的性能直接影响 够 有效抑 制泥 页岩 的水化 分散 ，在稳 定井 的发展方 向。 着 钻井 的安全 性和 快速性 。本 文主要 对高
依据。
关键 词 ：高密度 ；流 变性 能 ；钻 井液 中图分 类号 ：Ｔ Ｅ ２ ５ 文 献标识 码 ：Ａ
１ 高密度 钻井 液的技 术 的现状 般情况下我们将密度在 １ ． ５ ０ ｇ ／ ｃ ｍ 以上 的钻井 液成 为高密 度钻井 液 ，随着钻 井 液 技 术 的不 断发 展 ， 目前 将 密度 达 到 １ ． ８ ０ ｇ ／ ｅ ｍ 以上 的成 为 高 密 度 钻 井 液 。 高 密度 水基 钻井液 技术 的发展 经历 了钙处 理 钻井 液 、三磺钻 井液 、聚磺 钻井 液和两 性 离 子聚合 物泥浆 体 系四个发 展 阶段 。 钙 处 理钻 井 液是 ２ Ｏ 世纪 ６ ０ — ７ Ｏ 年 代 初 使用 的深井 钻井液 ， 最初 是石灰 钻井 液 ， 但 其存 在很多 局 限性 。钙 处理钻 井液 遇到 高温 易 于 固化 ，ｐ Ｈ较 高 ，另 外 钻 井液 中 加入了大量的强分散剂 ，大大降低了钻井